电动汽车里的逆变器和IGBT是如何工作的?
2020-08-21
来源:与非网
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由 BJT(双极型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率开云棋牌官网在线客服器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点。GTR 饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT 综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT 模块是由 IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与 FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化开云棋牌官网在线客服产品;封装后的 IGBT 模块直接应用于变频器、UPS 不间断电源等设备上;
IGBT 模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的 IGBT 也指 IGBT 模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见;
IGBT 是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。
作为基本的物理学常识,我们知道:
电动汽车里的动力电池 Pack 输出的电是直流电,
而驱动汽车运动的电机里的电流是三相交流电。
那么问题来了,动力电池 Pack 里的直流电是如何转为三相交流电,最后变成汽车行驶所用的机械能呢?
这个时候一个叫做 逆变器的工业产品出现了。
下图:Tesla Model S(参数|图片) 双电机的逆变器
下图:Tesla Model S双电机逆变器的爆炸图
其中:
①:Control board ;
②:Aluminium shield
③:Phase current sensor ferrite ring;
④:Gate driver board ;
⑤:Phase busbars ;
⑥:Heat sinks ;
⑦:TO-247 package IGBTs ;
⑧:IGBT clips ;
⑨:DC-link capacitors
而 IGBT 则是逆变器里的核心电子器件,重要性类似电脑里的 CPU。
IGBT:(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管。
较为典型的 IGBT 模块:
全球 IGBT 的主要制造商:
可以看出目前 IGBT 主要被德国,美国和日本人所掌控。